Electrical properties of V₂O₅–P₂O₅ glasses containing metallic particles

Abstract

Some vanadium phosphate glasses are prepared having dispersed particles of silver and bismuth, respectively with diameters ranging from 50 to 2000 Å. The dc and ac resistivities of these samples are measured over a temperature range 90 to 400 K. The dc resistivity data at temperatures below 160 K show that the conductivity arises due to electron tunnelling between the metallic granules. Most of the glass-metal particulate composites show memory switching. A particlestretching model is proposed for explaining this behaviour. The increase of switching field as a function of temperature is ascribed to a differential increase of thermal expansion of the glass matrix with respect to that of the metallic species present in it. Es werden einige Vanadium-Phosphatgläser mit dispers verteilten Silber- bzw. Wismutteilchen mit Durchmessern zwischen 50 bis 2000 Å präpariert. Die Gleich- und Wechselstromwiderstände dieser Proben werden im Temperaturbereich zwischen 90 und 400 K gemessen. Die Werte des Gleichstromwiderstandes bei Temperaturen unterhalb 160 K zeigen, daß die Leitfähigkeit infolge von Elektronentunnelung zwischen den Metallkörnern zunimmt. Die meisten der Glas-Metall-Partikelkompositionen zeigen Speicherschalteffekt. Ein Partikelstreckmodell für die Erklärung dieses Verhaltens wird vorgeschlagen. Eine Zunahme des Schaltfeldes in Abhängigkeit von der Temperatur wird einem differentiellen Anstieg der thermischen Ausdehnung der Glasmatrix im Vergleich zu dem der darin befindlichen Metallteilchen zugeschrieben.